【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用丙烯氨氧化法生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈CH3CN 等,回答下列問題:

1以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯睛(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(CH2=CHCHO)的熱化學(xué)方程式如下:

C3H6(g)+NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(gH=-515kJ/mol

C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)H2O(g) H=-353kJ/mol

有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是______;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_____.

2圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產(chǎn)率________(填或者不是)對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是_____;高于460℃時,丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號)。

A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多 D. 反應(yīng)活化能增大

3丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為_________ ,理由是_______。進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為____________。

【答案】 降低溫度、降低壓強(qiáng) 催化劑 不是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 AC 1 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低 1:7.5:1

【解析】試題分析:(1)因?yàn)閮蓚反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng),所以熱力學(xué)趨勢大;該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),所以降低溫度、降低壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率;由圖b可知,提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑。

2)因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低,反應(yīng)剛開始進(jìn)行,尚未達(dá)到平衡狀態(tài),460OC以前是建立平衡的過程,所以低于460OC時,丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率;高于460OC時,丙烯腈產(chǎn)率降低,A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高,若溫度過高,活性降低,正確;B.平衡常數(shù)的大小不影響產(chǎn)率,錯誤;C.根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應(yīng)增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降,正確;D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡,錯誤;答案選AC。

3)根據(jù)圖像可知,當(dāng)n(氨)/n(丙烯)約為1時,該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6g+NH3g+ 3/2O2g=C3H3Ng+3H2Og),氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為17.51。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將適量鐵粉放入Fe2(SO43溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等.則已經(jīng)反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+物質(zhì)的量之比為(
A.2:3
B.3:2
C.1:2
D.2:1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上CO2用于生產(chǎn)燃料甲醇,既能緩解溫室效應(yīng),也為能源尋找了新渠道。合成甲醇的反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。

1已知:CO的燃燒熱H=-283.0kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJ/mol

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H=-90.1KJ/mol

:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=___KJ/mol

2T℃,測得不同時刻恒容密閉容器中CO2(g)、H2(g)CH3OH(g)、H2O(g)的濃度變化如下表所示

c=___mol/L,從反應(yīng)開始到平衡時,CH3OH的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=__

②下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________

A.每消耗 1mol CO2的同時生成1 mol CH3OH

B.容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化

D.容器中氣體的密度不再改變

3在催化劑作用下,若測得甲醇的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:

①分析圖中數(shù)據(jù)可知,220℃、5.0MPa,CO2的轉(zhuǎn)化率為__將溫度降低至140℃、壓強(qiáng)減小至2.0MPa,CO2的轉(zhuǎn)化率將___(增大、減小不變”)

200℃、2.0MPa,amol/LCO23amol/LH2充入VL密閉容器中,在催化劑作用下反應(yīng)達(dá)到平衡。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算所得甲醇的質(zhì)量為___g(用含a的代數(shù)式表示)

4NaOH溶液吸收CO2所得飽和碳酸鈉溶液可以對廢舊電池中的鉛膏(主要成分PbSO4)進(jìn)行脫硫反應(yīng)。已知Ksp(PbSO4)=1.6x10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,

PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(保留三位有效數(shù)字);若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶體,c(SO42-):c(CO32-)的比值將______(增大、減小、不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】煤氣中主要的含硫雜質(zhì)有H2S以及COS(有機(jī)硫),煤氣燃燒后含硫雜質(zhì)會轉(zhuǎn)化成SO2從而引起大氣污染,因此煤氣中H2S的脫出程度已成為煤氣潔凈度的一個重要指標(biāo)。請回答下列問題:

(1)H2S在水溶液中的電離方程式為___________。

(2)脫除煤氣中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2還原法、水解法等。

①COS的分子結(jié)構(gòu)與CO2相似,COS的結(jié)構(gòu)式為___________。

②Br2的KOH溶液將COS氧化為硫酸鹽的離子方程式為______________。

③已知:H2、COS、H2S、CO的燃燒熱依次為285kJ/mol、299kJ/mol、586kJ/mol、283kJ/mol;H2還原COS發(fā)生的反應(yīng)為H2(g)+COS(g)=H2S(g)+CO(g),該反應(yīng)的ΔH=_________kJ/mol。

④用活性α-Al2O3催化COS水解反應(yīng)為COS(g)+H2O(g) CO2(g)+H2S(g) ΔH<0,相同流量且在催化劑表面停留相同時間時,不同溫度下COS的轉(zhuǎn)化率(未達(dá)到平衡)如圖1所示;某溫度下,COS的平衡轉(zhuǎn)化率與n(H2O)/n(COS)的關(guān)系如圖2所示。

由圖1可知,催化劑活性最大時對應(yīng)的溫度約為______,COS的轉(zhuǎn)化率在后期下降的原因是_______________________________________。由圖2可知,P點(diǎn)時平衡常數(shù)K=______(保留2位有效數(shù)字)。Q點(diǎn)轉(zhuǎn)化率高于P點(diǎn)的原因是__________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,用NaOH溶液滴定H2C2O4 溶液,溶液中和-lgc(HC2O4-)或和-lgc(C2O42-)關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是

A. 曲線L1表示和-lgc(HC2O4-)的關(guān)系

B. Ka2(H2C2O4)的數(shù)量級為10-2

C. NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)

D. 向0.1mol/LH2C2O4溶液中加入少量水減小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知: 25℃、101 kPa下:① 2 Na(s) + 1/2 O2(g) = Na2O(s) H1 = - 414 kJ / mol

② 2 Na(s) + O2(g) = Na2O2(s) H2 = - 511 kJ / mol

下列說法正確的是

A. 產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等

B. 生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同

C. 常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O,隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快

D. 25℃、101 kPa下,Na2O2(s) + 2 Na(s) = 2 Na2O(s) H = -317 kJ / mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì),正確的是(  )

A. 不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但能使溴水褪色

B. 分子中所有原子都在同一平面上

C. 與HCl加成只生成一種產(chǎn)物

D. 由丙烯之間的相互加成可得聚丙烯

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 下列除去括號內(nèi)雜質(zhì)的有關(guān)操作正確的是

A. 苯(硝基苯):加少量蒸餾水震蕩,待分層后分液

B. 乙醇(水):加新制生石灰,蒸餾

C. CO2(HCl、水蒸氣):通過盛有堿石灰的干燥管

D. 乙烷(乙烯):通入氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,關(guān)于該有機(jī)物的敘述中正確的是( )

①1mol該有機(jī)物可消耗3molH2;②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③分子式為C12H20O2;④它的同分異構(gòu)體中可能有酚類;⑤1mol該有機(jī)物水解時只能消耗1molNaOH

A. ②③⑤ B. ①④⑤ C. ①②③ D. ②③④

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案